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申请/专利权人：湖南五凌电力科技有限公司;五凌电力有限公司

摘要：一种有载分接开关机械故障诊断方法、装置及电子设备，方法包括收集待诊断有载分接开关切换过程中的振动信号；通过短时傅里叶变换提取振动信号的时频特征；通过动态时间规整算法，计算待诊断有载分接开关的时频特征与预设的机械故障诊断库中的各特征诊断序列之间的差异度，不同的特征诊断序列对应表征不同的有载分接开关状态；根据差异度分析待诊断有载分接开关的故障类型及故障程度。本发明采用动态时间规整算法计算有载分接开关振动信号时频特征与机械故障诊断库中不同的特征诊断序列之间的差异度，能够以动态匹配的方式将待诊断振动信号与机械故障诊断库中的振动信号进行局部最相似匹配，故障类型诊断准确性更高，并且可分析故障程度。

主权项：1.一种有载分接开关机械故障诊断方法，其特征在于，包括：收集待诊断有载分接开关切换过程中的振动信号；通过短时傅里叶变换提取所述振动信号的时频特征；通过动态时间规整算法，计算所述待诊断有载分接开关的所述时频特征与预设的机械故障诊断库中的各特征诊断序列之间的差异度，不同的所述特征诊断序列对应表征不同的有载分接开关状态；其中，所述计算所述待诊断有载分接开关的所述时频特征与预设的机械故障诊断库中的各特征诊断序列之间的差异度之前，还包括：S11：对有载分接开关在各状态下进行切换时的振动信号分别进行多次测量，以获得有载分接开关各状态下对应的多个振动信号样本；S12：通过短时傅里叶变换对所述有载分接开关各状态对应的所述多个振动信号样本分别进行提取，以得到所述有载分接开关各状态下多个振动信号样本对应的时频特征序列，表征同一有载分接开关状态的所述多个振动信号样本的时频特征序列共同构成对应的有载分接开关状态的振动信号时频特征集；S13：通过动态时间规整算法分别对所述有载分接开关各状态下的所述时频特征序列进行计算，以得到所述有载分接开关各状态下的所述时频特征序列对应的重心序列，包括：S131：对于所述有载分接开关任一状态下的振动信号时频特征集，任意选择所述振动信号时频特征集中的一个时频特征序列作为初始的重心序列；S132：利用动态时间规整算法分别计算出所述重心序列与所述振动信号时频特征集中的每一时频特征序列之间的规整路径序列；S133：利用得到的每个所述规整路径序列构成规整路径序列集，所述规整路径序列集中的所述规整路径序列与所述振动信号时频特征集中的时频特征序列一一对应；S134：根据所述规整路径序列集来计算新重心序列，所述新重心序列中的任意元素通过以下公式计算： 其中，c’t表示新重心序列C’的第t个元素，s’it表示规整路径序列集S’的第i个规整路径序列S’i中的与重心序列C进行第t个匹配的元素，N表示S’中的规整路径序列总数，α表示规整路径序列集S’的全部N个规整路径序列中与重心序列C进行第t个匹配的元素总个数；S135：将新重心序列作为新的重心序列，进行迭代计算，直到得到的新重心序列与振动信号时频特征集中每一时频特征序列的差异度之和，相比于上一次迭代的新重心序列与振动信号时频特征集中的每一时频特征序列的差异度之和，相差值不超过预设的比例时为止；其中，所述步骤S132包括：对于所述振动信号时频特征集中的任一时频特征序列，计算所述时频特征序列中与所述重心序列中任意两个元素之间的欧式距离，以得到距离矩阵；基于计算的距离矩阵，计算累计距离矩阵；根据计算的累计距离矩阵，获取所述时频特征序列对应的归整路径序列以及所述时频特征序列与所述重心序列之间的差异度；S14：将计算的每个所述重心序列作为特征诊断序列与对应的有载分接开关状态关联，建立有载分接开关的机械故障诊断库；所述通过动态时间规整算法，计算所述待诊断有载分接开关的所述时频特征与预设的机械故障诊断库中的各特征诊断序列之间的差异度，包括：S21：对于所述机械故障诊断库中的任一特征诊断序列，计算所述特征诊断序列C＝{c1,c2,…,ci,…,cm}中与所述待诊断有载分接开关时频特征的特征序列Y＝{y1,y2,…,yj,…,yn}中任意两个元素之间的欧式距离，以得到距离矩阵d，其中，m表示特征诊断序列C的窗数，n表示所述待诊断有载分接开关时频特征的特征序列Y的窗数，di,j表示特征诊断序列C的第i窗信号ci与所述待诊断有载分接开关时频特征的特征序列Y的第j窗信号yj之间的距离， S22：基于计算的距离矩阵d，计算累计距离矩阵W，其中累计距离矩阵W中的任意元素Wi,j通过以下公式求得：Wi,j＝di,j+minWi-1,j-1，Wi,j-1,Wi-1,j；S23：根据计算的累计距离矩阵W得到所述特征诊断序列C与所述待诊断有载分接开关时频特征的特征序列Y之间的差异度DTWC,Y：DTWC,Y＝Wm,n；根据所述差异度DTWC,Y分析待诊断有载分接开关的故障类型及故障程度，包括：将与所述待诊断有载分接开关的时频特征差异度最小的特征诊断序列所对应的有载分接开关状态，确定为所述待诊断有载分接开关的当前状态；根据所述待诊断有载分接开关的时频特征与表征有载分接开关正常状态的所述特征诊断序列之间的差异度大小，确定所述待诊断有载分接开关的故障程度。

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